高温气驱用泡沫剂组合物及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高温气驱用泡沫剂组合物及其制备方法，主要解决现有技术中存在的泡沫剂不耐温，形成的泡沫封堵能力小的问题。本发明专利技术通过采用以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5、R6为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R7为C1～C4的亚烷基；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子；的技术方案，较好的解决了该问题，可用于高温气驱采油中。

Foaming agent composition for high temperature gas drive and preparation method thereof

The invention relates to a foaming agent composition for high temperature gas flooding and a preparation method thereof, which mainly solves the problems of the prior art that the foaming agent is not temperature resistant and the foam sealing ability is small. The present invention adopts Moore copies including 1 copies of the long chain polyether containing compounds and long chain 0.1 to 50 copies of the two aryl sulfonate surfactant; wherein the long chain polyether compounds (I) has shown the molecular formula: the long chain of two aryl sulfonate surfactants type (II), has shown the molecular formula: (I), the R1 C10 ~ C26 fat group; y = 0 ~ 20, z = 0 ~ 60; R4, R5, R6 for C1 ~ C5 alkyl, alkyl substituted in any one of the C1 to R7; C4 Aki; Y is selected from the formula (I) shown in molecular electrically neutral anion; the technical scheme, a better solution to the problem, can be used in high temperature gas flooding.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高温油藏气驱用泡沫剂组合物及制备方法。
技术介绍
我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地开发剩余储量，三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作用。在三次采油新技术中，化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。其驱油机理主要为聚合物或胶增加驱替水的黏度，降低油水流度比，缓解窜流现象，提高波及效率；表面活性剂和碱降低油/水界面张力，增大毛管数，促使原油自岩石上脱附及有效分散，实现对残余油的有效驱动，从而提高采收率。然而化学复合驱中的聚合物耐温抗盐性一直是困扰高温高矿化度油藏应用的难题。为了提高封堵高渗透层的能力，人们经过大量的研究发现，泡沫具有比聚合物或胶更好的进入并降低高渗透层渗透性的能力。通过添加泡沫剂和气体混合，以泡沫流体的形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，调整吸液剖面，增大波及系数。然而，尽管如此，泡沫驱在矿场大规模应用较少，泡沫体系的不稳定性是其应用受到限制的根本原因。目前三次采油用泡沫剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。为了增强单一泡沫的稳定性，配方中通常还加入碱、醇、聚合物、烷醇酰胺等助剂形成强化泡沫。如专利CN101619210A提供了一种用于低渗透油藏二氧化碳泡沫稳定剂，该剂选用十二烷基苯磺酸钠为发泡剂，稳泡剂由改性胍胶、羟乙基纤维素、十二醇组成，聚合物的加入使得体系的耐温性大幅度降低。专利CN1093589C公开了一种泡沫复合驱油方法，其中使用0.5～1.5wt％的碱、0.05～0.5wt％的表面活性剂和0.05～0.5wt％的聚合物组成泡沫剂组合物，由于体系含无机碱，对地层和油井带来伤害，引起腐蚀设备和管道等问题，而且无机碱会严重降低聚合物的黏度，为达到所需的黏度只得大大提高聚合物的使用浓度，使采油综合成本提高。通常情况下，烷醇酰胺表面活性剂是很好的稳泡剂，可以增加液体黏度，增强泡沫性能，在一些日用品中就会应用这种稳泡剂，如《日用化学品科学》2009(04)，CN200910234823.X，US854048等提到烷醇酰胺类表面活性剂加到阴离子表面活性剂的稀水溶液中，黏度增大，泡沫稳定性增强。这类稳泡剂虽然不会对地层造成伤害，但是在高温情况下稳泡效果并不明显，而且盐度增加烷醇酰胺溶解性降低。阳离子泡沫剂因其易被地层吸附或产生沉淀，一般不用于三次采油。由于阴阳离子泡沫剂接近等比例混合时其水溶液容易形成沉淀，从而导致阴阳离子泡沫剂混合体系不仅在应用中成为配伍禁忌,而且相关理论研究也比较滞后。近年来的研究发现,阴阳离子表面活性剂混合体系水溶液具有很多异常性质,如由于阴阳离子表面活性剂在水溶液中存在着强烈的静电作用和疏水性碳链间的相互作用，促进了两种带不同电荷表面活性剂离子间的缔合,在溶液中很容易形成胶束,产生比单一表面活性剂更高的表面活性。此外，阴阳离子表面活性剂混合体系可明显降低阳离子表面活性剂在岩心上的吸附损耗，从而可显著降低阳离子表面活性剂的固有缺陷。为此，本专利技术一方面吸收借鉴了前人关于阴、阳离子表面活性剂混合体系研究结果，另一方面采用双子类型的长链二芳基磺酸盐表面活性剂代替传统的阴离子表面活性剂，长链聚醚含氮化合物代替传统的长链季铵盐，克服了阴、阳离子表面活性剂复配时容易沉淀等缺点，专利技术了用于气驱的泡沫防窜组合物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有高温气驱过程中存在的黏性指进、气窜的问题，提供一种新的用于高温气驱的泡沫剂组合物，该组合物与气体形成泡沫，具有阻力因子高的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的用于高温气驱泡沫剂组合物的制备方法。为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5、R6为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R7为C1～C4的亚烷基；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子；j为Y的价态，1/j为Y的数量；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、-(CH2)1-3-、-OC2H4O-、-OC3H6O-中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的至少一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。上述技术方案中，所述R1为C10～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选R1的优选方案为C10～C20的烷基、烷基苯。上述技术方案中，所述R4、R5、R6为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；其中所述取代烷基中的取代基可以是羟基取代基、卤素取代基等取代基团。上述技术方案中，所述R7优选为C2H4或C3H6。上述技术方案中，所述z的优选方案为大于0，进一步优选为大于0小于等于30。上述技术方案中，所述y的优选方案为大于0，进一步优选为y＝1～20。上述技术方案中，所述Y并无特殊要求，可以选自任意使式(I)所示分子呈电中性的阴离子，例如但不限定选自卤素离子、硫酸根离子、亚硫酸跟离子、醋酸跟离子、聚阴离子等；其中作为优选方案，Y可优选为卤素离子，进一步优选为氯离子或溴离子中的至少一种。上述技术方案中，所述R2为C10～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选所述R2的优选方案为C12～C20的烷基。上述技术方案中，所述R3为H或C1～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选R3的优选方案为H或C1～C16的烷基。上述技术方案中，所述X的优选方案为K+、Na+、NH4+中的至少一种；所述长链聚醚含氮化合物与长链二芳基磺酸盐的摩尔比优选为1:0.2～10。上述技术方案中，所述y和z同时优选大于0。本专利技术中的泡沫剂组合物在配制时，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、油田地层水或油田注入水。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种泡沫剂组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)长链聚醚含氮化合物的合成a、在碱性催化剂存在下，R1OH与所需量环氧丙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)yH；b、在碱性催化剂存在下，R1O(CHCH3CH2O)yH与所需量环氧乙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H；c、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H与亚硫酰氯反应经处理后得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7Cl；d、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7Cl与NR4R5在溶剂中，在反应温度70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5、R6为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R7为C1～C4的亚烷基；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子；j为Y的价态，1/j为Y的数量；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、‑(CH2)1‑3‑、‑OC2H4O‑、‑OC3H6O‑中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的至少一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5、R6为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R7为C1～C4的亚烷基；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子；j为Y的价态，1/j为Y的数量；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、-(CH2)1-3-、-OC2H4O-、-OC3H6O-中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的至少一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。2.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R1为C10～C20的烷基、烷基苯。3.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R7优选为C2H4或C3H6。4.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述z大于0。5.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述y大于0。6.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R2为C12～C20的烷基中的任意一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀娟，裘鋆，张慧，李斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11